基于联立方程模型的风暴潮灾害自然等级预报研究

风暴潮灾害为重大海洋灾害之一,灾害发生的频繁性对经济的可持续发展造成严重影响。因此,准确的灾前预报成为风暴潮灾害管理的关键。文章首先参照国家制定的《风暴潮、海浪、海啸和海冰灾害应急响应标准》制定出超警戒水位和浪高相结合的风暴潮自然等级划分标准,运用多指标分级方法将风暴潮自然等级强度划分为超警戒水位强度和浪高强度两个方面,并依据超警戒水位强度和浪高强度建立风暴潮等级预报联立方程。最后对比分析了基于国家划分标准和本文划分标准的风暴潮自然等级与灾情等级结果,以此验证风暴潮等级划分标准的准确性与科学性。     

气候变化和人类活动对生态质量影响的定量解析研究：以海南岛为例

气候变化和人类活动在生态系统变化中产生协同影响,难以区分。以海南岛为案例,使用残差趋势法,测量生态质量实际和潜在趋势的残差,量化气候变化和人类活动的相对贡献。结果表明：2002—2020年海南岛生态质量总体呈上升趋势,其中54.09%区域生态质量呈显著改善趋势,而4.33%区域生态质量呈显著下降趋势。人类活动对海南岛生态质量变化的贡献率为85.93%(P<0.05),而气候变化对海南岛生态质量变化的贡献率为14.07%(P<0.05)。人类活动在海南岛生态质量变化中起到了主导作用。生态质量改善区域,森林生态系统增加、农田生态系统减少,主要人类活动为先后实施海防林建设、人工商品林建设、生态保护红线划定等生态保护措施,如临高县等;而生态质量下降区域,森林生态系统减少、农田和城镇生态系统增加,主要人为活动为开垦开发建设活动,如海口市等。研究成果对于科学管理生态系统和应对气候变化具有重要意义。     

生态适宜度评价在区域环境影响评价中的应用——以淮安市洪泽工业园为例

以淮安市洪泽工业园区为研究对象,在区域环境影响评价中引入土地利用生态适宜度评价的方法,建立工业园区生态适宜度评价指标体系,并借助GIS技术将数值计算和图形叠置有机结合,实现了对工业园区土地利用进行生态适宜度评价的定量化研究方法,为工业园区的合理规划提供决策依据。     

不同地质背景下岩溶生态系统的自然特征差异--以茂兰和花江为例

自然特征是典型岩溶生态系统研究与评价的基础。西南岩溶山区,由于气候、地形、地质构造、岩溶作用、土壤等条件的不同,各圈层发生着地质地貌组合→水文土壤组合→植被和小生境组合结构的作用过程,不同组合结构的岩溶生态系统具有特殊的功能和圈层的耦合作用,其本底稳定性与脆弱性各异,从而形成了不同区域岩溶生态系统及生境类型的多样性。对茂兰岩溶森林区和花江峡谷区两种典型岩溶生态系统———岩溶原生森林系统与石漠化系统的自然特征对比研究表明,两者的差异集中体现在地质构造、地貌演化、岩溶形态、水文结构、土壤侵蚀、植被群落、水文生态效应与生境多样性等方面,其中地质构造、地貌演化、岩溶形态、可开发利用的水资源、植被群落是两种系统存在显著差异的关键因素。因此,有必要探讨不同岩溶地貌单元、不同碳酸盐岩类型区的岩溶生态系统基本生态过程的共性和差异,探索地质环境与生态环境的内在联系和耦合关系,分析地质因素对生态环境的控制和影响程度,为岩溶受损生态环境单元的恢复重建提供理论依据。     

生态适宜度评价在城市总体规划环境影响评价中的应用——以宿迁市城市总体规划为例

以江苏省宿迁市城市总体规划为研究对象,在中心城区的用地布局和功能组团设置中引入土地利用生态适宜度评价的方法,建立中心城区生态适宜度评价指标体系,并借助GIS技术将数值计算和图形叠置有机结合,实现对中心城区布局进行生态适宜度评价的定量化研究方法,为中心城区的城市总体规划提供决策依据.     

快速城市化地区自然/半自然景观空间生态风险评价研究——以北京为例

有效、合理地评估快速城市化过程中自然/半自然景观的生态风险,对于优化城市土地利用格局、降低和防范城市生态环境风险,非常必要。论文在利用遥感和GIS技术测量北京1991~2004年景观变化的基础上,建立了一个多因素景观空间生态风险评价模型,并以此对北京地区1991~2004年快速城市扩展过程中的自然/半自然景观的空间生态风险水平进行了评估分析。具体结论为:①伴随着快速城市化过程,1991~2004年北京景观变化的主要特征为人工建筑景观持续增加以及耕地景观大量减少;同时,山区林地景观增加也比较明显。②研究区自然/半自然景观的生态风险水平总体表现出上升的趋势。其中,山区自然景观空间生态风险水平要明显低于平原区,受区域快速城市化过程影响相对较小。③研究区各种自然/半自然景观类型间生态风险水平也存在一定的不同。其中,森林景观的生态风险最低,而混合景观的生态风险最高,受区域快速城市化过程的影响最为明显。④研究区新增建设用地景观单元主要来源于耕地和混合两种景观类型,其中混合景观所占比重最高。     

城市人居环境的协调发展度研究——以上海市青浦区为例

城市人居环境的可持续发展体系是一个由人口、社会、资源、环境与经济5个子系统构成的开放巨系统。通过提出综合衡量系统“协调性”和“发展水平”的“协调发展度”模型，研究人居环境复合系统内5个子系统之间协调发展度情况。并运用灰色预测理论构建GM（1，N）动态模型，预测未来几年各子系统之间协调发展的状况。     

围填海生态干扰度综合评价方法研究:以辽宁省为例

围填海作为改变海域自然属性的开发活动,其实施过程伴随着较强的生态环境干扰。面对围填海持续活跃和生态环境约束日益趋紧的双重压力,科学识别围填海活动的生态干扰度,对有效实施海域资源环境监管具有重要意义。在构建围填海活动干扰强度和区域生态敏感度定量评估指数模型的基础上,建立围填海生态干扰度综合评价模型,并以2016年辽宁省新增围填海为例,对围填海活动生态干扰度和空间分布特征进行分析。结果显示:辽宁省新增围填海生态干扰度区域差异显著,生态干扰度指数在0到2.35之间,高度干扰类型的围填海有8个,分布在锦州南部沿岸、大连西部金州湾、大连东部沿岸和丹东沿岸;中度干扰类型的围填海13个,在锦州、盘锦和大连沿海均有分布。评价方法能够有效地对围填海活动的生态干扰度进行定量评估,可为围填海活动的监督管理实施提供技术支持。     

自然保护地数字文化生态系统服务质量测度与出游意愿效应——以中国五地国家公园网络空间为例

自然保护地的文化生态系统服务（CES）是保护与提升资源价值,造福国民的有效工具。数字化发展是其实现多维功能拓展的时代需求,亟待学术探索。基于提出数字文化生态系统服务（D-CES）概念,以中国五地（三江源国家公园、海南热带雨林国家公园、大熊猫国家公园、东北虎豹国家公园、武夷山国家公园）的网络空间为案例地,以数字田野调查和多阶段访谈与问卷调查为基础,结合扎根理论质性探索与量化分析,建构了数字文化生态系统服务量表,并检验了其对潜在游客出游行为意愿的效应。结果表明：（1）确立国家公园数字文化生态系统服务五大主题类属和18个概念类属;（2）研究编制、探索并验证了数字文化生态系统服务的测度量表,确定了5个维度（教育价值、美学价值、社交价值、精神价值、娱乐价值）和16个题项;（3）通过效标效度检验,发现了不同维度对潜在游客出游行为意愿的影响;（4）研究为国家公园数字文化生态系统服务的建设提供了参考策略。     

试论国家自然保护地图集的编制——以中国自然保护地图集为例

本文从自然保护角度论述了编制自然保护地图集的意义和用途,指出了自然保护地图集是专门表示保护可更新自然资源的综合性地图集,并以中国自然保护地图集为例,探讨了用地图这一研究手段和工具来推动国家自然保护事业的发展。     

海水养殖对生态环境影响的国内外研究动态

海水养殖,特别是高位虾池养殖是近年来养殖业发展的新趋势,在其带来巨大经济效益的同时,也对周边生态环境带来巨大的威胁和破坏.为此,针对海水养殖对生态环境所带来的各种影响进行综述.     

海南岛干季化学风化产物输出及其控制因素

根据2014年1月实测的海南岛昌化江径流化学组成,运用物质平衡法和相关分析法估算化学径流组成的来源和控制因素,探讨流域化学风化产物HCO_3~-和溶解性硅(DSi)的输出及生态环境意义。结果表明昌化江流域水体呈中偏弱碱性,化学径流组成阴离子以HCO_3~-为主,阳离子以Ca~(2+)、Na~+为主。其中,77.30%的离子源于流域内硅酸盐岩的化学风化,1.38%的离子来源于碳酸盐岩风化,大气沉降对化学径流的贡献为5.45%,人类活动对干、支流化学径流的贡献分别为15.90%与21.04%,差异显著(P0.01)。地貌条件、岩性及径流深度是影响流域化学径流组成的关键因素。昌化江流域干季输入南海的HCO_3~-和DSi量分别为2.12×10~8 mol、1.38×10~8 mol,是南海海洋生态系统初级生产力的主要物质来源之一,在南海生态系统物质循环预算中不可忽视。     

城镇居民食物消费的生态足迹及生态文明程度评价

城镇居民食品账户生态足迹核算一直面临着消费项目不完善与消费-土地利用矩阵信息匮乏的问题。研究通过改进自下而上生态足迹模型,较好地解决了上述问题;并构建了食物消费的生态文明度概念与分类层次体系,在生态影响“数量”评估的基础上开展了“质量”评估。论文对2005—2012年中国及各省城镇居民食物消费的生态影响及生态文明度进行了实证研究,结果表明：1）城镇居民部门食物账户的生态影响变动主要驱动力为在外就餐;2）全国及大陆省份中除山西、江西和青海外的28个省份城镇居民食物消费的生态文明度发生了不同程度的下降。中国如果忽略城镇市场倒逼机制对生态文明的巨大作用,规模扩大与食谱增富的城镇化可能将整个中国带入生态环境脆弱性增强的境地。     

北京环境辐射水平现状与分布

在北京市按网格布点调研了环境辐射水平。北京原野γ辐射及宇宙射线室外剂量率按网点加权均值分别为５６．２及３２．３ｎＧｙ·ｈ＾－１,全市土壤中＾２３８Ｕ,＾２３２Ｔｈ,＾２２６Ｒａ,＾４０Ｋ及＾１３７Ｃｓ含量按面积加权均值分别为１９．４,３４．１,２１．４,６２２及８．３Ｂｑ·ｋｇ＾－１,各类水体水中Ｕ,Ｔｈ及＾２６Ｒａ,＾４０Ｋ浓度范围分别是０．１２－８．９４,０．０２－０．６６μｇ·Ｌ＾－１及６．     

强烈风化条件下玄武岩发育土壤的元素地球化学特征

海南岛地处热带,晚第三纪以来喷发的玄武岩上广泛发育铁铝土。土壤剖面的常量元素、微量元素、化学风化指标及元素迁移率的研究表明:(1)土壤Al2O3、Fe2O3、SiO2和TiO2元素富集,水溶型元素强烈淋失,高CIA值和低ba值均显示其经历强烈的化学风化作用;(2)元素含量和元素迁移率的计算结果显示,温带难迁移的Ti、Zr、Hf和Nb等元素在高温多雨的热带环境下也会发生强烈的淋失,究其原因主要受湿热环境下高有机质含量和强酸性条件影响;(3)Fe、Al、Cu和Ni等元素的迁移则反映了基岩发育土壤自下而上的风化渐进特征;(4)表层土壤K、Na和Sr元素的强烈富集则与大气沉降有关。     

煤矿安全度与安全成本的灰色关联度研究

以安全管理、安全投入、技术相对薄弱的中小煤矿为研究对象,运用灰色关联分析方法研究了安全度与安全成本的关系,得出改善和维护安全生产条件费用、安全管理费用是影响企业安全度最重要的因素.     

人类干扰对闽江河口湿地土壤碳、氮、磷生态化学计量学特征的影响

为了阐明湿地土壤生态化学计量学特征对人类干扰的响应,对闽江河口湿地受到人类不同程度干扰的芦苇沼泽、草地、滩涂养殖地、耕地、池塘养殖地和干扰恢复的弃耕地土壤的碳、氮、磷生态化学计量学特征进行了测定与分析.结果表明,土壤C/N、C/P和N/P比均表现出随着干扰程度的增大而降低,即轻度干扰的芦苇沼泽和草地(25.53、156.06、6.11和27.58、158.99、5.78)中度干扰的滩涂养殖地(25.02、96.90、3.87)高度干扰的耕地和池塘养殖地(17.55、46.19、2.65和22.30、57.51、2.62);与高度干扰的耕地相比,干扰恢复的弃耕地土壤C/N、C/P和N/P比有所提高(19.95、63.81和3.18);影响土壤C/N、C/P和N/P比的因子随干扰程度的变化而改变;土壤C/N比表现出随着干扰程度和土壤深度的变化相对较小,C/P和N/P比的变异性相对较大;碳与养分比对土壤碳储量具有良好的指示作用.     

海南岛北部海湾沉积物重金属来源、分布主控因素及生态风险评价

基于海南岛北部海口湾、铺前湾、东寨港和木兰湾海域159站位表层沉积物地球化学测试分析,查明沉积物中重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb和Zn分布特征.运用数理统计方法研究重金属来源并明确其分布主控因素,建立主控因素与重金属含量间定性或半定量关系.评价各重金属元素及其总体污染状况和潜在生态风险.结果表明,研究区海域沉积物重金属中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb和Zn含量平均值分别为8.40、0.06、32.50、8.32、0.02、18.77和35.87μg·g-1.Cr、Cu、Hg、Pb和Zn含量高值区主要分布于近岸河流入海口及港湾内部,As由南向北其含量逐渐增加,Cd主要聚集于海口湾内.沉积物中Cu、Zn、Hg、Pb、Cr和Cd主要来自陆源输入,包括人为污染和母岩风化产物运移两方面因素,As或有海外物质来源.沉积物中Cu、Zn、Hg、Pb和Cr含量分布主控因素为沉积物粒度,即沉积物粒度越细,其所吸附并积累重金属含量越高;As高含量主要受控于自然地质背景;Cd含量分布则反映了城市发展进程对地区污染差异性影响.所调查159站位表层沉积物中As、Cr分别有3站位和6站位属Ⅱ类海洋沉积物,污染程度中等,其余各站位及重金属元素含量均为Ⅰ类沉积物,污染程度低,单因子污染影响程度依次为AsCrPbZnCuCdHg.沉积物重金属总体为低程度污染,总体潜在生态风险低,研究区海域底质生态环境优良.各重金属元素潜在生态危害程度低,生态危害影响依次为AsHgCdPbCuCrZn,As是最主要的生态风险因子.     

贵阳市污水处理厂中典型抗生素的污染水平及生态风险

为了解贵阳市污水处理厂对进水中典型抗生素的去除情况及污水处理厂出水对受纳水体中水生生物的影响,对贵阳市两座污水处理厂进出水及受纳水体中9种典型抗生素进行调查.结果表明,污水处理厂进出水中抗生素均有不同程度检出,进出水中抗生素的浓度范围在ND～835. 60 ng·L~(-1)和ND～286. 60 ng·L~(-1)之间,其中氧氟沙星(OFX)浓度最高,进水分别为835. 60 ng·L~(-1)和539. 00 ng·L~(-1),出水分别为11. 74 ng·L~(-1)和286. 60 ng·L~(-1).污水处理厂对抗生素的去除率为-42. 29%～100%,其中四环素(TC)被完全去除.进出水中抗生素的浓度与国内外其它地区污水处理厂相比处于较低水平.通过对受纳水体中抗生素的检测分析发现,受纳水体中OFX的浓度最高,污水处理厂出水是受纳水体中抗生素的来源之一.通过生态风险评估也发现OFX对受纳水体中水生生物存在高风险(RQ 1).     

河流水质大系统灰色非线性规划的分解协调方法

对多排污口和复杂河系排污的水质规划问题进行了研究,探讨了河流水质系统的广义不确定性,建立了河水质灰色非线性规划模型。针对河流复杂排污体系的灰色非线性规划面临的高阶、高维和非线性问题,提出运用大系统理论分解协调方法解决上述问题。在此基础上,定义了灰凸集,灰凸函数,灰凸规划,证明了灰色非线性规划模型的厂广Ｋｕｈｎ－Ｔｕｃｋｅｒ条件。实例研究表明,本模型与方法合理、可信、适合于一般含灰参数非线性规划问题